DE973448C - Hot water rocket, in particular starting aid for manned or unmanned missiles - Google Patents
Hot water rocket, in particular starting aid for manned or unmanned missilesInfo
- Publication number
- DE973448C DE973448C DES42484A DES0042484A DE973448C DE 973448 C DE973448 C DE 973448C DE S42484 A DES42484 A DE S42484A DE S0042484 A DES0042484 A DE S0042484A DE 973448 C DE973448 C DE 973448C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hot water
- nozzle
- discharge nozzle
- evaporator
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 68
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 19
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 16
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 9
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 235000019993 champagne Nutrition 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K5/00—Plants including an engine, other than a gas turbine, driving a compressor or a ducted fan
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
- B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
- B64D27/023—Aircraft characterised by the type or position of power plants of rocket type, e.g. for assisting taking-off or braking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K1/00—Steam accumulators
- F01K1/04—Steam accumulators for storing steam in a liquid, e.g. Ruth's type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Description
Heißwasserrakete, insbesondere Starthilfe für bemannte oder unbemannte Flugkörper Es sind Vorschläge bekannt, Wasserraumspeicher für Wasserdampf nach dem Prinzip der Ruthsspeicher dadurch unmittelbar als Raketenantriebe zu verwenden, daß der bei Druckentlastung des Wasserraumpeichers entstehende und ausströmende Wasserdampf einen schnellen Alassenstrahl bildet, dessen Reaktion ohne weiteres als Antriebskraft benutzt wird.Hot water rocket, especially starting aid for manned or unmanned vehicles Missile There are known proposals, water space storage for water vapor after Principle of using the Ruths memory directly as a rocket propulsion system, that the resulting and outflowing when the pressure in the water storage tank is relieved Water vapor forms a rapid jet of water, which reacts easily is used as a driving force.
Wegen der gegenüber üblichen Verbrennungsraketen mäßigen Ausströmgeschwindigkeiten von nur etwa 400 bis IOOO m/Sek. ist der Atassenverbrauch pro Antriebseinheit zwar mehrfach höher, der zum vorherigen Aufheizen des Wassers benötigte Brennstoftverbrauch pro Antriebseinheit jedoch niedriger als bei Verbrennungsraketen, so daß derartige Heißwasserraketen bei manchen Anwendungen wirtschaftlich überlegen sein können. Because of the moderate outflow velocities compared to conventional combustion rockets from only about 400 to 10000 m / sec. is the atass consumption per drive unit several times higher, the fuel consumption required to heat up the water beforehand per drive unit, however, lower than with combustion rockets, so that such Hot water rockets can be economically superior in some applications.
Man hat sie daher besonders als Starthilfen und Steighilfen für bemannte und unbemannte Fluggeräte, als Energiequellen für Injektorwindkanäle und ähnliche Verwendungszwecke in Erwägung gezonen, wo gegenwärtig die wesentlich teureren Feststoffraketen (Pulverraketen, Asphaltraketen usw.) oder Flüssigkeitsverbrennungsraketen (Salpetersäureraketen usw.) benutzt werden. They are therefore especially used as starting aids and climbing aids for manned people and unmanned aerial vehicles, as energy sources for injector wind tunnels and the like Uses under consideration gezones, where currently the much more expensive solid rocket rocket (Powder rockets, asphalt rockets, etc.) or liquid combustion rockets (nitric acid rockets etc.) can be used.
Die obengenannten Auströmgeschwindigkeiten bei der Entspannung des überhitzten ; Wassers während des Durchströmens einer Ausdußöffnung bzw. lavaldüse vom Kesel auf den niedrigen Umgebungsdruck setzen voraus, daß während des Ausströmvorganges sich jederzeit wenigstens angenähertthermodynamisches Gleichgewichtzwischen der flüssigen und dampfförmigen Phase des Arbeitsmediums einstellt. The above-mentioned discharge speeds during the relaxation of the overheated; Water while flowing through a discharge opening or laval nozzle from the kesel to the lower ones Ambient pressure assume that during of the outflow process is at least approximately thermodynamic equilibrium between adjusts the liquid and vapor phase of the working medium.
Beim fast stationären Ausströmvorgang senkt sich der Druck im überhitzten Wasser aber erst nach dem Eintritt in die Ausströmöffnung und während des Durchströmens derselben so wesentlich ab, daß im thrmodynamischen Gleichgewichtsfalle mit entsprechend hoher Dampfausscheidung gerechnet werden könnte. When the outflow process is almost stationary, the pressure in the overheated area is reduced But water only after entering the discharge opening and while flowing through the same so significantly that in the thrmodynamic equilibrium case with corresponding high vapor elimination could be expected.
Die Durchströmzeiten der Ausströmöffnung bzw. Lavaldüse liegen für ein einzelnes Wasserpartikel in der Größenordnung von tausendstel Sekunden. The flow times of the outflow opening or Laval nozzle are for a single particle of water on the order of thousandths of a second.
Wegen des bekannten Phänomens des Siedeverzuges überhitzter Flüssigkeiten besteht daher die Neigung, daß sich innerhalb solch kurzer Ausströmzeiten kein thermodvnamischesGleichgewicht zwischen flüssiger und dampfförmiger Phase des ausströmenden Alediums 5 einstellt, sondern daß zunächst Dampf mit wesentlich höherem Wassergehalt die Ausströmöffung verläßt, als dem Gleichgewicht entsprechen würde, diese Wasser dampfmasse daher aud mit merkbar geringerer Ausströmgeschwindigkeit und entsprechend geringerem Impuls die Ausströmdüse verläßt und sich erst außerhalb der Ausströmdüse und damit nutzlos für den Raketenschub auf das dem niedrigen Außendruck entsprechende Gleichgewicht durch zusätzliche Dampfabscheidung einstellt. Because of the well-known phenomenon of delayed boiling of superheated liquids there is therefore a tendency that there is no thermodynamic equilibrium within such short discharge times adjusts between the liquid and vapor phase of the outflowing medium 5, but that first of all steam with a much higher water content enters the discharge opening leaves than would correspond to the equilibrium, this water vapor mass therefore also with a noticeably lower outflow velocity and a correspondingly lower impulse the outlet nozzle leaves and only outside of the outlet nozzle and thus useless for the rocket thrust to the equilibrium corresponding to the low external pressure adjusted by additional vapor separation.
In diesem Fall wird also im wesentlichen ein Wasserpfropfen aus der Rakete mit geringer Geschwindigkeit und mit geringem Schub ausgestoßen, in ähnlicher Weise: wie man dies mitunter beim Öffnen einer Champagnerflasche beobachtet. In this case, a plug of water is essentially from the Rocket ejected at low speed and with low thrust, in a similar manner Way: as one sometimes observes when opening a champagne bottle.
Obwohl die Erscheinung des Siedeverzuges an sich bekannt ist, wurde inhrer Bedeutung für den Ausströmvorgang an einer Heißwasserraktet nicht genügend Rechnung getragen. So wurde zwar bereits empfohlen. den Siedeverzug dadurch aufzuheben, daß man dem Wasser einen großen Anreiz zum Ausdampfen gibt. Zu diesem Zweck sollte das Wasser beim Eintritt in die Düse durch Wirbelkörper mechanisch be+ Ablösung mit starker Turbulenz zerrissen werden. Silan nahm jedoch an, sobald der Vorgang der Verdampfung einmal eingeleitet worden sei, daß das weitere Ausdampfen in kürzester Zeit vor sich ginge; auch wurde angenommen, daß die Bestimmung des engsten Querschnittes einer Düse für ein Dampfwassergemisch in gleicher Weise vorgenommen werden könne wie die Berechnung- einer reinen Dampfdüse. Although the phenomenon of delayed boiling is known per se, it was Its importance for the discharge process in a hot water system is insufficient Taken into account. So it has already been recommended. to cancel the delay in boiling, that one gives the water a great incentive to evaporate. To that end should the water on entry into the nozzle by vortex bodies mechanically + detachment be torn apart with strong turbulence. However, silane accepted as soon as the operation the evaporation has been initiated once that the further evaporation in the shortest possible time Time was going on; it was also assumed that the determination of the narrowest cross-section a nozzle for a steam-water mixture can be made in the same way like the calculation - a pure steam nozzle.
Bei einem anderen früheren Vorschlag für eine Heißwasserrakte ist ein mit Flüssigkeit von Siedetemperatur gefüllter. unter hohem ueberdruck stehender Ressel vorgesehen, welcher über ein nur Flüssigkeit führendes. mit einem Absperrhahn und einer Zerstäuberdüse ausgeriistetes Rohr mit dem Außenraum in Verbindung gebracht werden kann. Another earlier suggestion for a hot water tower is one filled with liquid at boiling point. under high pressure Ressel provided, which has a liquid only. with a stopcock and a tube equipped with an atomizing nozzle communicated with the outside space can be.
Eine besondere Ausströmdüse wird hierbei entweder nicht verwendet, oder es ist der Auisströmdüse ein stark erweiterter Druckkessel vorgeschaltet, der den ausströmvogang des Wasserdampfgemisches in unerwünschter Weise unterbricht. A special discharge nozzle is either not used here, or the Auisströmdüse is preceded by a greatly expanded pressure vessel, the interrupts the outflow of the water vapor mixture in an undesired manner.
Die Erfindung beruht demgegenüber auf der Erkenntnis, daß die bisherigen Vorschläge den Einfluß der Ausströ,mdüse und der sich in ihr abspielenden Vorgänge auf den Siedeverzung nur durchaus unzulänglich berücksichtien, da die sich in der ausströmdüse ahspielenden Strömungs- und Verdampfungsvorgänge tatsächlich von größter Bedeutung für die vollständige Verdampfung des Wasserdampfgemisches sind. The invention is based on the knowledge that the previous Suggestions the influence of the discharge nozzle and the processes taking place in it on the boiling point only inadequately considered, since the flow and evaporation processes actually of the greatest possible extent Are important for the complete evaporation of the water vapor mixture.
Die Erfindung bezweckt demgemäß vor allem, die für die Impulserzeugung bei Heißwasserraketen schädliche Verzögerung der Einstellung des thermodynamischen Gleichgewichtes zwischen flüssiger und dampfförmiger Wasserphase zu vermindern, und besteht im wesentlichen darin, daß zur rechtzeitigen Einstellung dieses Gleichgewichtes vor dem Verlassen der Ausströmdüse folgende Maßnahmen je für sich oder in Vereinigung miteinander vorgesehen sind: a) zur Verlängerung der Verdampfungszeit, diu für die thermodynamische Gleichgewichtseinstellung des Heißwasserdanipfes bis zum Durchströmen desselhen durch die Ausströmdüse zur Verfügung steht, ist die Ausströmdüse als langgestreckte Düse ausgebildet und derselben - ohne Zwischenschaltung einer gegenüber der Verdampferleitung wesentlich erweiterten Kammer - eine Verdampferleitung vorgeschaltet. welche unmittelbar in die Ausströmdüse übergeht und zusammen mit der vorgeschalteten Verdampferleitung eine Vorverdampferkammer von einer dem Vielfachen des engsten Durchmessers entsprechenden Länge und mit langen - gegebenenfalls gekrümmten - Strömung fäden hildet; h) das durch die Ausströmdüse ausströmende verdampfende Heißwasser wird an einer solchen - vorzugsweise dem Ausströmende der Düse gegenüberliegenden - Stelle des Heißwasserhehälters entnommen, an welcher sich unter den jeweils gegebenen Verhältnissen, insbesondere unter den Beschleunigungskräften oder Schwerkräften, die aus dem heißwasser ausgeschiedenen Dampfteilchen natürlicherweise zu sammcln trachten. Accordingly, the invention aims above all for pulse generation in the case of hot-water rockets, a deleterious delay in the setting of the thermodynamic To reduce the equilibrium between the liquid and vaporous water phase, and consists essentially in the timely adjustment of this equilibrium Before leaving the outlet nozzle, take the following measures individually or in combination are provided with each other: a) to extend the evaporation time, diu for the thermodynamic equilibrium of the hot water pan until it flows through which is available through the discharge nozzle, the discharge nozzle is as elongated Formed nozzle and the same - without the interposition of one opposite the evaporator line significantly expanded chamber - an evaporator line connected upstream. which immediately merges into the discharge nozzle and together with the upstream evaporator line a pre-evaporation chamber of a multiple of the narrowest diameter corresponding Length and with long - if necessary curved - flow threads formed; h) that Evaporating hot water flowing out through the discharge nozzle is at such a - preferably opposite the outflow end of the nozzle - location of the hot water holder taken from which, under the given circumstances, in particular under the forces of acceleration or gravitational forces excreted from the hot water Naturally seek to collect vapor particles.
Vorzugsweise sind ferner gleichzeitig zur Erhöhung der Siedebereitschaft des Heißwassers Mittel zur Ströinungsdrosselung, zur partiellen Druckabsenkung, zur Erzeugung von Kavitationsvorgängen in der Strömung, zu starker Verwirbelung und/oder Berührung mit Siedeerleichterern, eingehlasenen Gasen od. dgl. bereits am Anfang der Verdampferleitung in einem möglichst großen Abstand von der Ausströmdüse vorgesehen. Hierfür können scharfkantige Teile, das Wasserdampfgemisch verwirbehlnde Ablenkflächen oder Prallkörper, poröse Körper, Siedekappilare, Gaseinblasevorrichtungen od. dgl. dienen. They are also preferably used at the same time to increase the willingness to boil of the hot water means for flow restriction, for partial pressure reduction, to generate cavitation processes in the flow, excessive turbulence and / or contact with boiling facilities, gases or the like. Already at the beginning of the evaporator line at the greatest possible distance from the discharge nozzle intended. Sharp-edged parts and the water vapor mixture swirling around can be used for this Deflection surfaces or impact bodies, porous bodies, boiling capillaries, gas injection devices or the like.
Vorzugsweise bildet die Vorverdampfungskammer gleichzeitig einen Teil der Ausströmdüse, indem sich ihr Strömungsquerscnitt bis zu einem engsten ausströmquerschnitt almählich verjüngt, wobei deie nach Art einer Lavaldüse ausgebildete Aussrömdiise zwischen der beginnenden konischen Verjüngung und der engsten Stelle der Düse ein Durchmesserverhältnis von ungefähr 2 : 1 bei einer Läne von mindestens etwa dem 8fachen kleinsten Durchmesser aufeist. The pre-evaporation chamber preferably forms one at the same time Part of the outlet nozzle by adding their flow cross section up to gradually tapers to a narrowest outflow cross-section, with deie in the manner of a Laval nozzle formed outflow between the beginning conical taper and the narrowest part of the nozzle has a diameter ratio of approximately 2: 1 a plan of at least about 8 times the smallest diameter.
Durch diese ktaßnahmen kann das thermodynamische (ileichgewicht so rechtzeitig vor dem Austritt des Heißwassers aus der Ausströmdüse erreicht werden, daß praktisch die gesamte, im glkeichgewichtsfalle überhaupt verdampfbare ausströmende eißwassermenge in Dampf verwandelt wird, bevor sie die Ausströmdüse verläßt. Die für den vortrieb der Rakete verlorene Leistung kann auf ein Mindestmaß beschr?nkt werden. These measures can reduce the thermodynamic balance (see above) be reached in good time before the hot water emerges from the discharge nozzle, that practically the entire, in the case of equilibrium, evaporable at all ice water is converted into steam before it leaves the discharge nozzle. the For the propulsion of the rocket lost power can be kept to a minimum will.
Diesem Zweclu dient auch die Anordnung der Vorverdampferkammer bzw. deren Einströmöffnungen im Bereiche des vorderen Endes des heißwasserbehälters, indem z. B bei aufsteigenden Raketen die Beschleunigung tennend auf Dampf und Nasser wirkt. This purpose is also served by the arrangement of the pre-evaporation chamber or their inflow openings in the area of the front end of the hot water tank, by z. B with ascending rockets the acceleration separates on steam and water works.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown.
Der Heißwasserdruckkessel I ist in der gezeichnetzen Stellung des Üffnungsventils oder Schiebers 2 und des zugehörigen Regelkolbens 3 geschlossen und mit Wasser gefüllt. Die Vorverdampferkammer 4 ist daher trocken und drucklos. The hot water pressure boiler I is in the drawn position of the Opening valve or slide 2 and the associated control piston 3 closed and filled with water. The pre-evaporator chamber 4 is therefore dry and depressurized.
NIan kann also durch die Lavaldüse 5 eine beispielsweise elektrische Heizvorrichtung in die Kammer 4 einführen und damit von der Kammer 4 aus den Wasservorrat im geschlossenell Druckkessel I auf die gewünschte Temperatur und den zugehörigen Druck bringen, der zugleich das Ventil belastet und dichtet. Nach Entfernung der Heizvorrichtung aus der Kammer 4 ist die Rakete betriebsbereit. Natürlich ist auch eine andere Beheizung des Wasservorrats möglich.Thus, through the Laval nozzle 5, for example an electrical Introduce the heating device into the chamber 4 and thus the water supply from the chamber 4 in the closed pressure vessel I to the desired temperature and the associated temperature Bring pressure, which at the same time loads and seals the valve. After removing the Heating device from the chamber 4, the rocket is ready for operation. Of course is too another heating of the water supply is possible.
Um sie in Betrieb zu setzen, wird mittels des . \lehrwegehahlles 6 der Druckraum I mit dem Regelzylinderraum 7 verbunden, wodurch sich der Regelkolben 3 in die Stellung 3' verschiebt und das Öffnungsventil bzw. den Schieber 2 in die Stellutig 2' hringt. To put them into operation, the. \ lehrwegehahlles 6 the pressure chamber I is connected to the control cylinder chamber 7, whereby the control piston 3 moves into position 3 'and the opening valve or slide 2 in the Steadily 2 'hringt.
Damit ist die Druckkammer I geöffnet, und das verdampfende Wasser strömt durch die Öffnungen 8 in die Vorverdampferkammer 4 und von dieser durch die Lavaldüse 5 ins Freie. So that the pressure chamber I is open, and the evaporating water flows through the openings 8 into the pre-evaporator chamber 4 and from there through the Laval nozzle 5 to the outside.
Wünscht man die Rakete zu drosseln, so kann mittels des Mehrweghanes 6 der Regelzylinderraum 7 entlastet und der Regelzylinderraun 9 unter Druck gesetzt werden und dadurch das Ventil bzw. der Schieber 2 in jede beliebige Drosselstellung bis zum vollständigen Abschluß gehracht werden. Eine Feder vor dem Regelkolhen 3 kann für die geschlossene Stellung des Schiebers 2 im drucklosen Zustand der Regelzylinderräume 7 und 9 sorgen. If you want to throttle the rocket, you can use the multi-way handle 6 the regulating cylinder chamber 7 is relieved and the regulating cylinder chamber 9 is pressurized and thereby the valve or the slide 2 in any desired throttle position be honored until it is completed. A spring in front of the control piston 3 can for the closed position of the slide 2 in the unpressurized state of the control cylinder spaces 7 and 9 worries.
Die angestrebte heschleunigte Einstellung thermischen Gleichgewichtes zwischen flüssiger und dampfförmiger Phase des Wassers vor Eintritt desselben in die Lavaldüse 5 tritt bei dieser baulichen Anordnung durch eine oder mehrere oder alle der nachgenannten Wirkungen ein: a) Die Öffnungen 8 (Schlitze, Bohrungen usw.) liewirken, daß die Wasserströmung beim Durchtritt gedrosselt wird und z. B. infolge von scharfen Kanten abreißt, so daß Kavitationsgebiete lokalen sehr niedrigen Druckes gebildet werden, die zahlreiche lokale Verdampfungskeime bewirken; b) durch entsprechende relative Bemessung des Gesamtquerschnittes der Offnungen 8, es Druchströmquerschnittes der Vorverdampferkammer 4 und des Halsquerscnittes der lavaldüse 5 kann erreicht werden, daß die Vorverdampferkammer bei niedrigerem Druck als der Heißwasserbehälter I mit nicht zu hoher Geschwindigkeit durchströmt wird, so daß ausreichend lange Verdampfungszeiten zur Einstellung thermischen Gleichgewichtes entstehen, die noch durch die Reibungslverluste und Turbulenzvorgänge in der Vorverdampferkammer begünstigt werden; c) gegebenenfalls kann ein Siedeverzug noch durch Anbringung bekannter Siedeerleichterer (z. B. Vorrichtungen zum Einblasen von Gas, poroser Körper, Siedekapillaren, Metallstückchen usw.) an den Einströmöffnungen 8 oder in der Vorverdampferkammer 4 oder in beiden vermindert werden. d) um eine Dampfausscheidung bei der letzten und entscheidenden Druckabsenkung in der Lavaldüse zu begünstigen, ist diese verhältnismäßig lang, sowohl im konvergenten als auch im divergenten Teil, ausgebildet: der konvergente Düsenteil umfaßt hierbei einen wesentlichen Teil der Vorverdampferkammer, welche gegebenenfalls auch völlig konvergent geformt sein kann; e) wenn die Rakete im Betrieb in ihrer Achsrichtung beschleunigt wird, sammelt sich wegen der verschiedenen spezifischen Gewichte von Dampf und Wasser der Dampf bevorzugt am vorderen Ende des Hochdruckbehälters, weswegen die Dampfentnahmestelle an diesem vorderen Ende liegt. Dieselbe Erwägung gilt auch für den schrägen oder senkrechten Aufstieg der Rakete, wo auch die Schwerebeschleunigung im selben Sinne trennend auf Dampf und Wasser wirkt. The desired accelerated establishment of thermal equilibrium between the liquid and vapor phase of the water before it enters the Laval nozzle 5 occurs in this structural arrangement through one or more or all of the following effects: a) The openings 8 (slots, bores, etc.) cause that the water flow is throttled when passing and z. B. as a result tears away from sharp edges, so that cavitation areas of local very low pressure are formed, which cause numerous local evaporation nuclei; b) by appropriate relative dimensioning of the total cross-section of the openings 8, it throughflow cross-section the pre-evaporator chamber 4 and the neck cross section of the Laval nozzle 5 can be reached that the pre-evaporator chamber is at a lower pressure than the hot water tank I is flowed through at not too high a speed, so that long enough Evaporation times to establish thermal equilibrium arise, which are still favored by the friction losses and turbulence processes in the pre-evaporation chamber will; c) If necessary, a delay in boiling can be achieved by adding known boiling facilitators (e.g. devices for injecting gas, porous bodies, boiling capillaries, pieces of metal etc.) at the inflow openings 8 or in the pre-evaporation chamber 4 or in both be decreased. d) to a vapor elimination in the last and decisive To favor pressure reduction in the Laval nozzle, this is relatively long, both in the convergent and in the divergent part, formed: the convergent The nozzle part here comprises a substantial part of the pre-evaporation chamber, which can optionally also be shaped completely convergent; e) when the missile is in operation is accelerated in its axial direction, accumulates because of the different specific Weights of steam and water the steam preferably at the front end of the high-pressure container, which is why the steam extraction point is at this front end. Same consideration also applies to the inclined or vertical ascent of the rocket, where also the acceleration due to gravity acts in the same way separating steam and water.
Gegebenenfalls kann der Erfindungsgedanke auch durch andere technische Anordnungen, etwa durch rohrschlangenartige Ausbildung des Heißwasserbehälters oder/und der Vorverdampfungskammer verwirklicht werden. Auch kann die im Beispiel aus Gründen der Anschaulichkeit dargestellte Anordnung und Betätigung des Öffnungsventils durch eine wesentlich andere Anordnung und Steuerung des Heißwasserzutritts zur Düse ersetzt werden. If necessary, the idea of the invention can also be based on other technical Arrangements, for example by means of a serpentine design of the hot water tank and / or the pre-evaporation chamber. The example in the example can also be for reasons the illustrated arrangement and actuation of the opening valve by a significantly different arrangement and control of the hot water access to the nozzle replaced will.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES42484A DE973448C (en) | 1955-01-30 | 1955-01-30 | Hot water rocket, in particular starting aid for manned or unmanned missiles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES42484A DE973448C (en) | 1955-01-30 | 1955-01-30 | Hot water rocket, in particular starting aid for manned or unmanned missiles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE973448C true DE973448C (en) | 1960-02-18 |
Family
ID=7484347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES42484A Expired DE973448C (en) | 1955-01-30 | 1955-01-30 | Hot water rocket, in particular starting aid for manned or unmanned missiles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE973448C (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1104355B (en) * | 1958-11-03 | 1961-04-06 | Entwicklungsbau Pirna Veb | Hot water rocket as starting aid for aircraft |
US3580048A (en) * | 1967-02-21 | 1971-05-25 | Berliner Mashinenbau A Gvorm L | Simulator for simulating the action of the pressure of a shock wave of a nuclear explosion |
DE4208326A1 (en) * | 1992-03-16 | 1993-09-23 | Helmich Karl Heinz | Rocket propulsion system with reduced emissions - has pressure vessel containing carbide and water and water-filled tube bundle with pressure rupture discs |
-
1955
- 1955-01-30 DE DES42484A patent/DE973448C/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1104355B (en) * | 1958-11-03 | 1961-04-06 | Entwicklungsbau Pirna Veb | Hot water rocket as starting aid for aircraft |
US3580048A (en) * | 1967-02-21 | 1971-05-25 | Berliner Mashinenbau A Gvorm L | Simulator for simulating the action of the pressure of a shock wave of a nuclear explosion |
DE4208326A1 (en) * | 1992-03-16 | 1993-09-23 | Helmich Karl Heinz | Rocket propulsion system with reduced emissions - has pressure vessel containing carbide and water and water-filled tube bundle with pressure rupture discs |
DE4208326C2 (en) * | 1992-03-16 | 1995-08-31 | Helmich Karl Heinz | Rocket launch system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0990801A1 (en) | Isothermal compression with a hydraulic compressor | |
DE4434901A1 (en) | Method for generating thrust and nozzle for generating thrust | |
DE904255C (en) | Combustion chamber for jet engines | |
DE523655C (en) | Method for generating propulsion forces (reaction forces) on aircraft | |
DE973448C (en) | Hot water rocket, in particular starting aid for manned or unmanned missiles | |
DE102005014238B3 (en) | Power unit for solid fuel rocket has outer drive set and inner drive set in form of external burner separated from out of the unit by annular gap | |
DE1578081B2 (en) | NOZZLE PIPE TRAINING FOR THE CONTROL OF A FLIGHT EARTH | |
DE1626143A1 (en) | Basic nozzle | |
DE3144532A1 (en) | WING STABILIZED SHELL | |
DE2846372C2 (en) | Projectile with radially directed control nozzles for final phase control | |
CH396648A (en) | Device for ejecting a combination, consisting of an aircraft seat and a crew member, from an aircraft | |
DE60318096T2 (en) | CONTROL OF A STOREY BY PLASMA DISCHARGE | |
DE2856286C2 (en) | Projectile flying at supersonic speed | |
DES0042484MA (en) | ||
DE4236043A1 (en) | Hydrodynamic drive device | |
EP2978940B1 (en) | Nozzle module for an energy converter | |
DE3204477C1 (en) | Missile with auxiliary fluid system | |
EP1617169B1 (en) | Depth control device for a float connected to a bobbin | |
DE19509735C1 (en) | Model rocket with hydropneumatic jet drive | |
DE3035306A1 (en) | STEAM CONDENSER | |
AT221318B (en) | Jet engine with oscillating gas column | |
DE102016123092B3 (en) | Rocket engine | |
DE2913350A1 (en) | JET ENGINE FOR STEERING AIRCRAFT | |
DE1025731B (en) | Device for controlling aircraft with ramjet or ring wing | |
DE949700C (en) | Backflow throttle |